化学转化技术对镁合金表面腐蚀的防护作用

发布日期:2023-09-21 浏览次数:620

        镁合金在自然环境中容易腐蚀,许多表面防护技术虽然能大幅度提高镁合金的耐蚀性能,但同时也会影响其表面导电性能,限制镁合金在3C电子产品壳体结构件方面的应用。 因此,需要采用合适的表面防护技术对镁合金进行耐蚀导电处理。


        化学转化是镁合金常用的一种表面改性技术,其原理是通过镁合金和化学溶液直接反应从而在其表面生成一种难溶且具有耐蚀性能的化合物膜层,其中应用较早且较为成熟的是铬酸盐处理工艺。铬酸盐膜层均匀致密、耐蚀性好、具有一定的自修复能力。干燥后的铬酸盐转化膜膜层很薄,在电接触时膜层的刺穿可使金属⁃金属直接接触,保证了接触界面的电连续性,而刺穿产生的机械破损可在铬酸盐膜的自修复作用下被修复,对耐蚀性的影响较小。


        因此,铬酸盐转化膜很早就被应用于镀锌钢、铝合金、铜合金等的耐蚀导电处理。 然而,铬酸盐处理工艺中产生的六价铬离子对人体和环境有毒害作用,且废液的处理成本较高,因此含铬的电子产品逐渐被禁止使用,铬酸盐处理工艺转而被磷酸盐、锡酸盐、高锰酸盐、钼酸盐、植酸盐和稀土盐处理工艺等无毒环保的工艺所取代。导电接触斑点理论认为膜层导电性取决于其接触电阻,而接触电阻的大小则是由膜层表面导电斑点的面积份数以及电阻定律决定。因此,只要提高电荷转移电阻、增加膜层表面导电斑点的面积、降低膜层厚度,就可以制备出耐蚀导电的镁合金化学转化膜。


        化学转化膜虽然成本低,工艺简单,但其用作镁合金防腐导电膜层来说依然较薄,对耐蚀性的提升有限,较厚的膜层虽然可以提高耐蚀性但却影响其导电性能,因此,化学转化膜层的厚度与导电性之间的平衡问题尚需进一步研究。此外,无铬转化膜的耐蚀性、膜层结合力、膜层自修复能力等与铬酸盐转化膜相比仍有差距,应深入研究镁合金化学转化膜的成膜机理,进一步优化转化液体系,制备出耐蚀导电性能优异的镁合金化学转化膜。


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